CN110816180A - 一种水陆两栖车艇的减阻增速装置 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种水陆两栖车艇的减阻增速装置，它包括滑水板、铰链、滑水板油缸、控制臂、多功能水翼、连接板、芯轴、水翼油缸、油缸座、阻流板、转臂、推杆油缸、紧固螺栓和控制器总成。其中滑水板和多功能水翼的纵向截面均为机翼形状、在喷水泵强大推力下、因其上下表面水流流速存在的压力差而持续产生的水升力、可将大部分车体向上托出水面、使两栖车艇迅速进入并持续保持高速滑行状态。该种装置设计科学、结构合理、装卸便捷、减阻增速效果十分显著，与多种水陆两栖车艇配套后，能将发动机的效能发挥到极致，能将水陆两栖车艇的水面时速提高到极限。

Description

一种水陆两栖车艇的减阻增速装置

技术领域

本发明涉及到一般机械液压装置，具体地说是一种可持续增加水陆两栖车艇的水升动力、显著减小水面制动距离和转向半径功能、且适用于多种水陆两栖车艇的减阻增速装置。

背景技术

水陆两用车的水面运行速度，是衡量其综合性能的重要指标。研究与实验表明，影响水陆两用车水面时速的首位因素、是车体浸入水中的体积与形态所引起的“形状阻力”。因此，在不增加发动机功率的前提下，尽快研制出能“持续产生水升动力”的先进装置，使其能持续产生将车体向上托举的水升动力、以大幅减少车体浸在水下的体积，是显著提高水陆两栖车艇水面时速最经济最有效的科学方法。

经对“水陆两栖车艇”水面流体动力性能的深入系统研究得知：

（1）对高速船艇而言，较大的船体宽度、有利于其滑行效率的大幅提高，在水陆两栖车艇的中后部设装滑水板和水翼、则相当于增加了船体与水面接触的面积（宽度），在喷水泵强大推力作用下、有利于船体的快速起滑和高速滑行。

（2）将滑水板和水翼的纵向截面设计成机翼形状，利用其上表面的凸起来收缩水流、使上表面水流流速高于下表面水流流速，根据伯努利原理、这种持续产生的压力差可持续转化成托举力，在喷水泵强大推力作用下、滑水板和水翼均可持续产生水升力。

（3）当滑水板和水翼打开后，借助车体重心纵向后移其前部上翘、可促使车体头部与水平面间迅速形成预设的“有利冲角”，在喷水泵强大推力作用下，可显著缩短两栖车艇在水面的起滑时间，并可使滑水板持续产生“水漂效益”，依托机翼状滑水板和水翼与水面的大面积接触、可持续产生巨大水升力将大部分车体向上托出水面、因而可显著减少车体因浸在水面以下体积所产生的水阻力、促使两栖车艇迅速进入并持续保持高速滑行状态。

发明内容

发明的目的，就是要（根据上述研究成果）提供一种设计科学合理、水动力增升效果显著的“减阻增速装置”。该装置中所设装的滑水板和水翼的纵向截面均为机翼形状、故能显著增加车体的水升动力、明显减少其兴波阻力、摩擦阻力和形状阻力，促使其迅速进入并持续保持高速滑行状态，此外，还可较好地改善水陆两栖车艇的稳定性、耐波性和操纵性，以及显著减小其水面运行时的制动距离和转向半径，该种装置与水陆两栖车艇配套后可将发动机的效能发挥到极致，其“减阻增速”效果十分理想显著。

本发明是采取如下的技术方案实现其发明目的的。一种水陆两栖车艇的减阻增速装置，它包括滑水板1、铰链2、滑水板油缸3、控制臂4、多功能水翼5、连接板6、芯轴7、水翼油缸8、油缸座9、阻流板10、转臂11、推杆油缸12、紧固螺栓13和控制器总成14。

其中滑水板1的纵向截面为机翼形状，滑水板1经（两）铰链2和（两）滑水板油缸3及油缸座9有序安装在（两）控制臂4上，（两）控制臂4经紧固螺栓13分别有序固装在车体两侧的预设位置上。

多功能水翼5由翼梁5a和蒙皮5b有序构成、其纵向截面为机翼形状，多功能水翼5的前端分别与（两）连接板6有序连接，经（两）芯轴7活装在车体后下部两侧的预设位置上，多功能水翼5的后端、经水翼油缸8及油缸座9与车体尾部端面有序连接。

在多功能水翼5的后部两边分别设装有（两）阻流板10，在多功能水翼5的上表面上有序设装有（两）推杆油缸12，转臂11的一端固装在阻流板10上、另一端有序与推杆油缸12相接，推杆油缸12伸出后、经转臂11可推动阻流板10迅速旋转90度、使其由初始的水平状态变成垂直向下状态。

通过控制器总成14、使滑水板油缸3伸出或缩回、可迅速实现滑水板1的打开和折叠，当滑水板1打开后，因其流过机翼状上下表面水流所形成的压力差、可持续产生水升力，借助因车体重心后移、车体前部上翘与水面形成5-10度的仰角、在喷水泵强大推力作用下、可使滑水板1持续产生“水漂效益”，以其持续产生的巨大水升力迅速将大部分车体向上托出水面，从而可显著减少车体浸入水下的体积。

同理，通过控制器总成14、使水翼油缸8伸出或缩回、可迅速地实现多功能水翼5的打开和折叠，当多功能水翼5打开后、在喷水泵强大推力作用下、可促使车体与水平面之间迅速形成5-10度仰角、并使车头部分完全浮出水面，在较大的“机翼形状”水翼的托持下、因流经上下表面水流的压力差可使其持续产生巨大的水升力，从而能显著减少车体的水阻力、大幅缩短起滑时间、并促使车体尾部沿水面持续保持高速滑行姿态。

此外，通过控制器总成14、还可使位于多功能水翼5上面某边或两边的推杆油缸12伸出、推动与之相连的转臂11有序旋转90度、从而带动与之相接的阻流板10同步产生旋转、直至形成一个与水翼水平面呈90度的直角，位于该边的阻流板10打开后（即由初始的水平方向变成了垂直向下时）、因产生了巨大的水阻力可迅速改变车辆在水面的运行方向（航线），从而可显著减少车辆的水面转弯半径，而当位于多功能水翼5表面两侧的（两）推杆油缸12同时伸出、推动（两）转臂11同时有序旋转90度，使（两）阻流板10同时打开（即由初始的水平方向变成了垂直向下时），则因其产生的巨大水阻力可使车辆迅速停止水面运行，故阻流板10具有显著的“增加水阻力”、“减少车辆水面转弯半径”和“车辆水面紧急制动”等三重特殊功能。

由于采用了上述技术方案，本发明较完美的实现了其发明目的。它较类似产品更是具有以下突出优点（即有益效果）。

1、设计科学、可持续产生水升力、促使两栖车艇迅速进入并持续保持高速滑行状态。

2、结构合理、可显著改善两栖车艇水面高速滑行时的稳定性、耐波性和操纵性。

3、操控灵敏、可显著减小两栖车艇水面运行时的水阻力、制动距离和转弯半径。

4、装卸便捷、可与多种水陆两栖车艇配套、并将发动机的效能发挥到极致。

附图说明

下面结合给出的附图来对本发明作进一步描述。

图1为本发明中滑水板和多功能水翼打开状态的侧视图。

图2为本发明中滑水板和多功能水翼打开状态的前视图。

图3为本发明中滑水板和多功能水翼折叠状态的侧视图。

图4为本发明中滑水板和多功能水翼折叠状态的前视图。

图5为本发明中多功能水翼的结构示意图。

具体实施方式

由图1、图2、图3、图4和图5可知，本发明包括滑水板1、铰链2、滑水板油缸3、控制臂4、活动水翼5、连接板6、芯轴7、水翼油缸8、油缸座9、阻流板10、转臂11、推杆油缸12、紧固螺栓13和控制器总成14。

由图1、图2、图3、图4和图5还知，为减少车体重力、特在车体两侧有序设装了滑水板1，为使流经滑水板1上下表面的水流能产生显著的压力差、特将其的纵向截面设计成机翼形状，滑水板1经（两）铰链2和（两）滑水板油缸3及油缸座9有序安装在（两）控制臂4上，（两）控制臂4经紧固螺栓13分别有序固装在车体两侧的预设位置上，通过控制器总成14、使滑水板油缸3伸出或缩回、可迅速地实现滑水板1的打开和折叠，当滑水板1打开后，借助车体重心纵向后移其前部上翘与水面形成5-10度后仰角，在喷水泵强大推力作用下、可使滑水板1持续产生“水漂效益”，以其产生的巨大水升力、将车体持续向上托出水面，因此可显著减少车体水面以下的体积。

由图1、图2、图3、图4和图5还知，为确保多功能水翼5能产生足够的“水升动力”、特将其纵向截面设计成机翼形状、使流经其上表面水流的流速显著高于流经下表面水流的流速、从而产生巨大的压力差，为确保多功能水翼5具有足够的强度和刚度能承受巨大的水动载荷，特在其内部有序设装若干翼梁5a、并在外表面有序焊装了蒙皮5b，并将其（两）前端、经连接板6和芯轴7活装在车体后部两侧的预设位置上，为确保多功能水翼5与车体的便捷装配以及迅速实现折叠与打开、特设装了连接板6、芯轴7和水翼油缸8，同时通过控制器总成14、还可控制（调整）水翼油缸8伸出或缩回的长度（动程）、促使车体“重心纵向位置”向后偏移、并迅速形成预设的“有利冲角”，从而大幅减少车艇水面运行由“排水型”向“滑行型”所需的“起滑时间”。

由图1、图2、图3、图4和图5还知，为了显著减小两栖车艇水面运行时的制动距离和转向半径，特在多功能水翼5的后部分别设装有（两）阻流板10和（两）转臂11、并在多功能水翼5上面相应位置上有序设装了（两）推杆油缸12，通过控制器总成14、使推杆油缸12伸出、推动转臂11及其相连的阻流板10同步旋转90度、使该阻流板10由初始的水平状态变成垂直向下的状态、则可迅速增加该侧的水阻力、从而可迅速改变车辆水面运行的航线、并大幅减少车辆向该侧转向时的水面半径，同理，通过控制器总成14、推杆油缸12和转臂11、可同时改变位于多功能水翼5后部两侧阻流板10的状态，当两侧的阻流板10同时由初始的水平状态变成垂直向下状态时、则因迅速增加了巨大的水阻力、故可大幅减少车辆的水面制动距离。

Claims (5)

1.一种水陆两栖车艇的减阻增速装置，它包括滑水板（1）、铰链（2）、滑水板油缸（3）、控制臂（4）、多功能水翼（5）、连接板（6）、芯轴（7）、水翼油缸（8）、油缸座（9）、阻流板（10）、转臂（11）、推杆油缸（12）、紧固螺栓（13）和控制器总成（14），其特征是滑水板（1）和多功能水翼（5）的纵向截面均为机翼形状、可使流经其上下表面的水流产生显著的压力差、因而能持续产生水升动力，滑水板（1）和多功能水翼（5）打开后，在喷水泵强大推力作用下，可促使车体前部上翘、并迅速出现“有利冲角”，其持续产生的巨大水升力、可将大部分车体向上托出水面、使两栖车艇迅速进入并持续保持高速滑行状态，该装置可与多种水陆两栖车艇配套，能将发动机的效能发挥到极致，能将水陆两栖车艇的水面时速提高到极限。

2.根据权利要求1所述的一种水陆两栖车艇的减阻增速装置，其特征是滑水板（1）的纵向截面为机翼形状、可使流经其上下表面的水流产生显著的压力差，滑水板（1）经（两）铰链（2）和（两）滑水板油缸（3）及油缸座（9）有序安装在（两）控制臂（4）上，（两）控制臂（4）经紧固螺栓（13）分别有序固装在车体两侧的预设位置上，当滑水板（1）打开后、在喷水泵强大推力作用下、借助车体重心纵向后移其前部上翘与水面形成5-10度后仰角、可使滑水板（1）产生“水漂效应”，以其产生的巨大水升力持续将车体向上托出水面，因此可显著减少车体浸入水下的体积（即形状阻力）。

3.根据权利要求1所述的一种水陆两栖车艇的减阻增速装置，其特征是多功能水翼（5）的纵向截面为机翼形状、可使流经其上下表面的水流产生显著的压力差，多功能水翼（5）由翼梁5a和蒙皮5b有序构成、其（两）前端分别与（两）连接板（6）有序连接，经（两）芯轴（7）有序活装在车体后下部两侧的预设位置上，多功能水翼（5）的后端、经水翼油缸（8）及油缸座（9）与车体尾部端面有序连接，油缸座（9）经紧固螺栓（13）有序固装在车体尾部的预设位置上，多功能水翼（5）打开后，可促使车体重心纵向后移其前部上翘、与水面迅速形成预设的“有利冲角”、从而可显著缩短其起滑时间，在喷水泵强大推力作用下、利用多功能水翼（5）的机翼形状翼面持续产生的水升力、可促使车体迅速进入并持续保持高速滑行状态。

4.根据权利要求1所述的一种水陆两栖车艇的减阻增速装置，其特征是在多功能水翼（5）的后部两边分别设装有（两）阻流板（10），在多功能水翼（5）的上表面上有序设装有（两）推杆油缸（12），转臂（11）的一端固装在阻流板（10）上、另一端有序与推杆油缸（12）相接，推杆油缸（12）伸出后、经转臂（11）可推动与之相接的阻流板（10）迅速旋转90度、使其由初始的水平状态变成垂直向下状态。

5.根据权利要求1所述的一种水陆两栖车艇的减阻增速装置，其特征是阻流板（10）具有显著“增加水阻力”、“减少水面转弯半径”和“水面紧急制动”等三重特殊功能，通过控制器总成（14）、可使设装在多功能水翼（5）上某一边的推杆油缸（12）伸出、推动与之相连的转臂（11）有序旋转90度、从而带动与之相接的阻流板（10）同步产生旋转、使其由初始的水平状态变成垂直向下状态、由此产生的水阻力可迅速改变车辆的水面运行方向（航线）、从而可显著减少车辆的水面转弯半径，而当设装在多功能水翼（5）后部两边的两个推杆油缸（12）同时伸出、推动（两）转臂（11）同时有序旋转90度，使（两）阻流板（10）同时由初始的水平状态变成垂直向下状态，则因其产生的巨大水阻力可使车辆迅速停止水面运行。

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